英特尔台积电携手共创小芯片新纪元统一标准引领手机处理器排名图片时代
3月3日,全球知名芯片制造商英特尔、台积电、三星联手芯片封测龙头日月光,携AMD、Arm、高通、谷歌、微软、Meta等科技行业巨头推出了一个全新的通用芯片互连标准:通用小芯片快连(UCle)。
该协议专为小芯片(chiplet)而设置,旨在为小芯片互连制定一个新的开放标准,简化相关流程,并且提高来自不同制造商的小芯片之间的互操作性。该标准下,芯片制造商可以在合适的情况下混合构建芯片。
什么是小芯片?SoC的掘墓人,摩尔定律的“续命丹”
近年来,小型化和集成技术已经成为解决摩尔定律逐渐失效问题的关键。随着探索先进制程工艺成本不断上升,小型化已经成为必然趋势,而小芯片正是在这一背景下诞生的新技术。
摩尔定律逐渐失效的原因是光掩模限制了单个晶圆上的最大尺寸,这使得设计者不得不将功能分散到多个晶圆上。在某些情况下,即便如此,每个晶圆也可能提供相同或相似的功能。这要求晶圆必须实现更高程度的小型化。
此前厂商一直使用SoC(系统级别集成电路)技术组合不同的模块。这种技术的优势在于提高模块之间通信速度,同时还能够做到低功耗和低成本。但随着先进制程工艺难度和成本持续增加,这种方法变得越来越吃力。
一方面,由于深耕多年的英特尔,在7nm制程技术上遭遇瓶颈。而三星尽管掌握5nm制造技术,但产品良率造假事件曝光,也引发了对其可靠性的质疑。此外,与之类似地,对于探索更先进如3nm制程的事业,其成本已达到了5.9亿美元,而过去设计28nm的一款处理器平均仅需4000万美元。
另一方面,小型化并不是简单缩放现有设计,而是一种通过die-to-die内部互连技术,将异构晶圆组装成异构系统的大胆尝试。由于每一块晶圆体积更小,每一块晶圆利用率得以提升,从而降低总体成本。此外,由于可以根据需要灵活组装,可以进一步减少功耗。
“大饼”逐渐落地,小CHIP “野蛮生长”
如今,小CHIP 技术已经从理论走向实践,在一些领军企业中应用到了实际生产当中。当初提出的将CPU拆解成多个部分,或将大量CHIPS集成封装的小CHIP 技术,如今都被应用到了生产线上。
但即便如此,要让这些CHIPS真正达到预期效果,还需要面对许多挑战。在CHIPS连接过程中,不同公司开发出来的是各自独特的接口规则,这给予了CHIPS领域带来了混乱,使得整个生态难以推广。
为了解决这个问题,一些企业开始寻求统一接口标准,比如英特尔旗下的AIB接口,以及台积电研发的小规模IPINCON。这一切都是为了实现跨公司间CHIPS设备能否轻松搭配工作,以确保他们能够正常运行并有效地协作。
然而,此前的努力仍旧无法完全解决问题,因为缺乏统一协议导致每家公司都要自己定义自己的规则。这就像是在春秋时期一样,每家国家都有自己的语言,没有共同语音造成了沟通障碍。
终于,有消息传来说,一群行业领导者们正在努力打破这一局面,他们希望建立一个无论何时、何处,只要两个设备只要能够遵守一定规则,就能彼此完美结合的一个世界。而这,就是UCle1.0所宣布出现的一项重大突破,它不仅是一个规范,更是一个时代变革标志——它结束了一段混乱历史,并开启了一段新的合作篇章。